小米8手机尺寸长15.49厘米，宽7.48厘米，厚0.76厘米。重量：175克。小米8有白色、金色、蓝色和黑色四种颜色。正面采用了封装带下巴的刘海异形全面屏；屏幕刘海可隐藏，背部四曲面玻璃，采用水滴弧形设计，四曲面玻璃机身与7系铝边框衔接，机身相当于5.5寸传统手机，背部曲率与手心贴合，单手握感圆润轻薄。

支持AI场景相机，可对206种场景进行AI优化处理，并在AI人像模式的基础上加入了7种影棚光效体验，通过大数据获取景深数据进行背景优化。小米8内置AI短视频剪辑功能，用户录制完一段120FPS（每秒传输帧数）以上的高帧率视频后，可通过默认7种预置风格之一进行一键处理。前置相机，加入了AI微整形功能。

屏幕刘海中有独立红外镜头及红外照明元件，构建人脸4096个特征纬度，进行匹配。红外人脸的解锁方式，可避免照片、视频等假体攻击，提供人脸解锁方案，支持红外人脸识别，全黑环境下也能解锁。